简单校园网的集成方案设计

华东交通大学大学是是一所历史悠久的大学,整个校园建筑群比较集中,以教学楼为中心,其他建筑到中心的最大距离不超过两千米,在这个信息化的社会,校园网正逐渐成为各学校必备的信息基础设施,其规模和应用水平将是衡量学校教学与科研综合实力的一个重要标志。校园网的本质是以网络为工具,以用户为中心,以应用为灵魂,以教育为目的, 利用在宽带校园网络基础设施上,用最新的计算机信息技术,构建校园信息化平台。而结构化布线是网络实现的物理平台,和网络技术息息相关,是现今和未来计算机网络和通信系统的有力支撑环境。所以如何有计划、有步骤分阶段地进行合理规划,如何更好地进行战略性统筹考虑,避免那种短期的、重复的低水平网络建设,以及从布线的角度协调局域网络飞速发展和实际应用需求之间的矛盾,这些都是值得认真探讨的重要问题。灵活的网络布线,系统运行的稳定可靠是整个校园网系统综合设计的关键。

二、综合布线系统设计目标的确定 

校园网设计的综合布线系统将基于以下目标:

(1) 符合当前和长远的信息传输要求; 

(2) 布线系统设计遵从国际(ISO/CEI11801)标准;

(3) 布线系统采用国际标准建议的星型拓扑结构; 

(4) 考虑电脑网络的速度向100 Mb/s发展的需要; 

(5) 布线系统的信息出口采用国际标准的RJ45插座;

(6) 布线系统符合综合业务数据网的要求; 

(7) 布线系统要立足开放原则。

 

三、综合布线系统

综合布线系统是一套开放式的布线系统,可以支持几乎所有的数据、话音设备及各种通信协议,同时,由于pds充分考虑了通信技术的发展,设计时有足够的技术储备,能充分满足用户长期的需求,应用范围十分广泛。而且结构化综合布线系统具有高度的灵活性,各种设备位置的改变,局域网的变化,不需重新布线,只要在配线间作适当布线调整即可满足需求。结构化综合布线一般划分为六个子系统。

3-1、综合布线的六个子系统

(1)工作区子系统  

工作区子系统由设在各办公区内的信息插座至终端设备之间的连接线缆构成。 校园内各大楼工作区信息点选择RJ45接口的单孔形式。外观和强电面板保持一致。符合建筑内装璜美观的视觉要求。

组成:铜缆和光缆以及将此线缆连接到其它地方的相关支撑硬件。

3-2工作区子系统

(2)水平子系统  

信息点全部采用CAT5 4对 UTP五类优质非屏蔽双绞线。根据我们的工程经验,结合办公大楼的各楼层的平面图,计算出线缆的平均长度为60 m。每箱CAT5 4对UTP线缆长为305m。

连接各办公区的信息插座至各层配线间之间的线缆,主要有屏蔽?非屏蔽双绞线,当需要更高宽带应用时,亦可以采用光纤。通过提供各种性能的线缆,满足不同客户的需求。

采用室内多模光纤,满足目前的应用和未来升级时对带宽提出的需求。

组成:括TO和把插座延伸到TC所使用的传输介质。

配线子系统:

在校园内的各栋建筑物内,均采用此类非屏蔽双绞线进行布线。相对光纤而言,其成本低得多,传输距离可达100米,传输速率也可高达1000Mbps。而且双绞线可以直接与集线器和终端设备相连,使用极为方便。

 

3-3、水平子系统

(3)垂直子系统

连接电信接线间和设备区域,实现大楼内部通信。提供大楼的干线(馈电线)电缆的路由部份。

组成:铜缆和光缆以及将此线缆连接到其它地方的相关支撑硬件。


3-4、垂直子系统

 

(4)管理子系统

包括把两个子系统连接起来或为一个子系统分配共用设备线路的交连和互连、端接硬件、彩色编码、编号方案及记录保存装置。

设备间需配置机柜、光纤接续箱、配线架、交换机等网络连接设备。同时便于对楼内系统进行管理,计算机及其网络设备的物理位置变化的时间,仅仅在配线间处理一下跳线就可以实现设备移动以前的功能。同时一些网络设备的通信速率需要进行调整也可以通过在主设备间管理跳线来实现.

组成:各种仪器指示灯,系统管理软件。

3-5、管理子系统

(5)设备间子系统

设备间子系统包括共享的公用设备,及把这些设备端接到连接硬件上要求的传输介质

组成:设备间中的电缆、连接器和相关支撑硬件。

3-6、设备间子系统

(6)建筑群子系统

建筑群子系统是实现建筑之间的相互连接,提供楼群之间通信设施所需的硬件。建筑群之间可以采用有线通信的手段,也可采用微波通信、无线电通信的手段。建筑群子系统把一幢大楼的电缆线延伸到建筑群中其它大楼的通信设备和装置上。

整个校园的建筑分布比较集中,以新教学大楼为中心,其它建筑到中心的最大距离不超过2KM,故选用无中继传输距离可达100Mbps。连接各栋大楼的主干线路采用多模光纤。校园网络的主干通信线路以星形方式构成。星形布线方式原则上两芯光缆就可完成布线系统,但考虑到学校今后网络技术的发展,多媒体应用和综合业务数字网的建设不至于出现重复布线的情况,因此室外光缆采用一次到位,多芯多模的室外铠装光缆,以保证校园网络工程的质量。

组成:包括提供大楼间通信设施所需的传输介质和支撑硬件,其中有铜缆、光缆、接地的防止电缆的浪涌电压进入大楼的电气保护设备。

3-7、建筑群子系统

四、华东交通大学校园布线选择

综合布线具体传输技术由双绞线传输技术和光纤传输技术组成。

不论选择什么样的网络形式,都会面临这样的局面:经过反复论证和选择的网络系统,仅仅几年之后就面临落后,需要升级的问题。的确,随着现代IT技术的发展,可以发现,平均每五年,网络传输速度就会提升10倍。因此,良好的网络系统必须考虑未来的升级方式。一般来讲,整个IT系统的投资和寿命分布是不均匀的。近年来,在各级领导和各界人士的大力支持和帮助下,办学规模不断扩大,设施日趋先进,现代化的教学大楼、图书大楼、实验楼、行政楼、办公楼、校史馆、演播厅、微机房、校园网、体育馆、塑胶操场、宿舍、食堂等教学生活设施一应俱全。这样一所中学,对通信、计算机网络、控制和图形显示技术等新技术应用都是走在同行业前列的,往往也是同行业复制的成功对象。

铜缆性能选择:超5类/6类

铜缆类型选择:非屏蔽/屏蔽

光缆类型:多模/单模

多模光缆类型:普通62.5微米/普通50微米/新型万兆光缆50微米

线外皮防火性能:CMR级阻燃/CMP级阻燃/LSZH低烟无卤

上述问题,归根到底,可分为三个主要考虑因素:传输性能/信息安全可靠/环境安全。

铜缆性能选择:超5类/6类

铜缆类型选择:非屏蔽/屏蔽

光缆类型:多模/单模

多模光缆类型:普通62.5微米/普通50微米/新型万兆光缆50微米

缆线外皮防火性能:CMR级阻燃/CMP级阻燃/LSZH低烟无卤

上述问题,归根到底,可分为三个主要考虑因素:传输性能/信息安全可靠/环境安全。

千兆还是万兆光纤?

由于千兆之后的任何网络系统,几乎都将以光纤为传输介质,因此,用户对光纤的关注会越来越高。2002年颁布的ISO/IEC 11801标准中,正式将多模光缆进行性能分类。下表是ISO最新版本中对多模光缆的分类。

Minimum modal bandwidth (MHz· km)

Fibre type

Overfilled Launch Bandwidth

Laser Bandwidth

850nm

1300nm

850nm

1300nm

OM1

200

500

220

500

OM2

700

500

950

500

OM3

1500

500

2000

500

4-1、ISO最新版本中对多模光缆的分类

ISO标准中对多模光纤的重新分类,OM1指目前传统62.5微米多模光纤,OM2指目前传统50微米多模光纤,OM3是新增的万兆光纤。注意光纤带宽指标的两种模式,Overfilled Launch Bandwidth是针对LED发光器件的匹配指标,而Laser Bandwidth是针对新型激光发光器件的匹配指标。OM3光缆同时在两种模式下都进行了优化。另外一个需要注意的是传送波长的选择,850nm还是1300nm。虽然波长越长,性能会越好,但是发光器件的造价会成倍的增长,因此,用户如果可能,尽量选择短波长应用系统以降低成本。例如,新型VCSELs发光器件就是以短波长为应用环境,而标准Laser发光器件主要用于长波长环境。造成上述多模光缆性能分化的根本原因是多模光缆进行光脉冲传输时DMD(Differential Mode Delay)对脉冲的影响。

华东交大的水平线缆采用的6类千兆线缆,那么对于主干部分,面临的带宽和应用的驼掌将更为巨大。所以选用支持万兆的光纤产品是性能和成本综合的考虑。

五、综合布线图

下图是整个综合布线的链路图:

5-1综合布线的链路图

水平区子系统设计:

5-2、水平区子系统设计

l 区域布线法,支持大开间工作区,以适应人员的调整。由永外部份和灵活部份组成。要求使用五类电缆

5-3、从接线间来的电缆

l 电缆管道法,开放式或闭合式金属托架,以小段柔性管为辅。

5-4、电缆管道法

l 穿通布线法,使用次方法要在其他布线方法都无法使用时,要在电缆经过的周围建立防火区。

5-5、穿通布线法

l 布线方法(地板)

5-6、地板布线方法

l 蜂窝式地板布线法,布线槽可以由混凝土制成,具体取决于地板的结构。横梁式导管都作馈线槽,把电缆从布线槽拉向接线间。

5-7蜂窝式地板布线法

l 架空地板法,每块地板都可以活动,安装容易,容量大,防火方便。

5-8架空地板法

l 地下管道布线法,金属管从接线间向位于工作站位置、墙壁或办公室空间的柱状物辐射。该布线系统可用于相对稳定的建筑物。

5-9地下管道布线法

六、标准

双绞线连接:根据ISO/11801和TIA/EIA 568B六类测试要搭配相应厂商的适配模块。

光纤连接:根据ISO/11801国际标准Optical Class之要求制定。被测线路的定义双绞线连接安装在地面上的接线盒应防水和抗压。

安装在墙面或柱子上的信息插座底盒、多用户信息插座盒及集合点配线箱体的底部离地面的高度宜为300mm。

工作区的电源应符合下列规定: 每1个工作区至少应配置1个220V交流电源插座。工作区的电源插座应选用带保护接地的单相电源插座,保护接地与零线应严格分开。

电信间的数量应按所服务的楼层范围及工作区面积来确定。如果该层信息点数量不大于400个,水平缆线长度在90m范

设备间位置应根据设备的数量、规模、网络构成等因素,综合考虑确定。

每幢建筑物内应至少设置1个设备间,如果电话交换机与计算机网络设备分别安装在不同的场地或根据安全需要,也可设置2个或2个以上设备间,以满足不同业务的设备安装需要。

设备间宜处于干线子系统的中间位置,并考虑主干缆线的传输距离与数量。

设备间应尽量远离高低压变配电、电机、X射线、无线电发射等有干扰源存在的场地。

设备间的位置宜便于设备接地。

配线子系统缆线宜采用在吊顶、墙体内穿管或设置金属密封线槽及开放式(电缆桥架,吊挂环等)敷设,当缆线在地面布放时,应根据环境条件选用地板下线槽、网络地板、高架(活动)地板布线等安装方式。

七、总结

综上所述,综合布线系统做为校园网的最基础部分,承载也同时制约着运行在上面的多个其他系统,如教学、科研、办公和学习业务应用管理系统、数字化教学系统、数字化图书馆系统、门户网站、校园资源规划管理系统、建筑物业管理系统、校园智能卡应用系统、校园网安全管理系统,及各类学校建筑根据业务功能需求所设的其他应用系统。




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